УТЕПЛИТЕЛИ ДЛЯ СТЕН ЗДАНИЙ

INSULATION FOR BUILDING WALLS

Sergey Dymov

undergraduate, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

Maxim Rachkov

university lecturer, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

Ограждающие конструкции зданий должны быть прочными и энергоэффективными. Теплоизоляционные материалы постоянно совершенствуются, создаются новые. Применение современных утеплителей для стен дома позволяет сделать эффективную конструкцию при небольшом весе и толщине стены.

ABSTRACT

Building envelopes must be durable and energy efficient. Thermal insulation materials are constantly being improved, new ones are being created. The use of insulation for the walls of the house allows you to make an effective design with a small weight and wall thickness.

Ключевые слова: тепловая изоляция, ограждающая конструкция, стена, материал, волокнистые материалы, пористые конструкции, экономичность, коэффициент теплопроводности, пенопласт, пенополистирол.

Keywords: thermal insulation, enclosing structure, wall, material, fibrous materials, porous structures, efficiency, thermal conductivity coefficient, polystyrene, expanded polystyrene.

Тепловых изоляторов (материалов и конструкций в сборе) выпускается очень много. И постоянно появляются новые материалы.

Сравним популярные теплоизоляционные материалы по свойствам:

• коэффициент теплопроводности (чем меньше этот показатель, тем более тонкий слой потребуется для утепления);
• пожаробезопасность (материал не должен быть горючим, при высокой температуре не должен выделять ядовитые вещества, желательно, чтобы обладал свойством самозатухания);
• влагопроницаемость (материалы, проницаемые для влаги, со временем склонны к намоканию, что ухудшает их теплоизоляционные свойства);
• долговечность;
• экономичность;
• экологичность (безвредность для окружающей среды) и безопасность для здоровья людей;
• весовые характеристики материала (материал не должен существенно утяжелять конструкции здания);
• простота монтажа;
• звукоизоляция.

При выборе утеплителя всегда нужно учитывать множество факторов, касающихся самого материала (его свойства, цену и пр.), а также особенности здания, на которое планируется монтаж теплоизоляционного материала.

Таблица 1

Сравнение популярных теплоизоляционных материалов

Авторы [1, с. 80] отдельно исследовали свойства минеральных утеплителей волокнистого типа (МВУ).

Для придания прочности конструкции волокнистые материалы комбинируют с различными подложками, например, полимерными сетками.

В российских климатических реалиях энергоэффективным решением является устройство мокрого фасада с использованием пенопластового утеплителя, минеральной ваты, в комплексе с жидкой наружной штукатуркой по стеклосетке.

При реализации утепления здания необходимо учитывать влияние материалов на окружающую среду и здоровье человека [3, с. 47], а также безопасность при пожарной ситуации. В идеале, в комплексе с утеплением конструкций, полезно было бы использовать невозобновляемые источники энергии (солнце, например) путем установки и введения в систему энергообеспечения здания специального оборудования.

Имеются еще ряд интересных разработок, касающихся нетрадиционных возобновляемых источников энергии. В Германии, например, используются водоросли, которые разводятся в специально устроенных фасадных панелях. Во время жизнедеятельности водорослей они собирают энергию, которая передается воде системы отопления.

Следующим направление разработок является теплоизоляция зданий с использованием материалов, изготовленных из натурального сырья (торфблоки, прессованная солома, кокосовый войлок, материалы из волокон льна, тростника и пр.). С одной стороны, использование природных материалов — это некоторый шаг назад, когда наши предки других материалов, кроме природных не имели. С другой стороны, это новый технологический виток, поскольку новые материалы на основе природного сырья производятся по новым технологиям, они безопасны и экологичны.

В области теплосберегающих конструкций некоторое распространение получают изоляционные панели вакуумного типа с порошковым наполнителем, производимым из пирогенного диоксида кремния.

По своей сути, эти панели используют принцип функционирования термоса. Конструкция состоит из сердечника из микропористого диоксида кремния (пирогенного), который спрессовывается, после чего покрывается оболочкой. Из сердечника откачивается воздух, а элементы соединяются.

В качестве оболочки используются пленки, выполненные из полимерного металлизированного вещества. Усредненный коэффициент теплопроводности таких изоляционных вакуумных панелей находится в диапазоне от 0,0020 до 0,0025 Вт/(мК), что в десять раз меньше коэффициента теплопроводности любого другого теплоизоляционного материала.

Особую роль в создании вакуумных теплоизоляционных панелей играют наполнители, которые являются поликомпонентными и многофункциональными, идет множество исследований по поиску оптимального решения. Пока эти материалы очень дороги, поскольку не достаточно исследованы.

Полимерные теплоизоляционные [2, с. 17] материалы характеризуются хорошими показателями, требованиям по экологичности, долговечности, пожарной безопасности больше всего удовлетворяют теплоизоляционные неорганические материалы.

Сектор производства строительных теплоизоляционных материалов весьма консервативен, поскольку выпуск надежных проверенных материалов, на которые будет гарантированный спрос потребителей. Несмотря на это, промышленники вынуждены сталкиваться и внедрять материалы, произведенные на основе нанотехнологий, появление в строительной отрасли наноматериалов неизбежно и очень желательно.

Среди относительно новых разработок можно выделить «теплую» штукатурки [4, с. 2]. Это специальное покрытие, обладающее теплоизоляционными свойствами.

Основным компонентом одной из выпускаемых теплоизоляционных штукатурок представляется вспученный вермикулит (минеральное вещество, полученное в результате специализированной термообработки горной породы, которая возникла за счет вулканических процессов.

Применяется теплая штукатурка, произведенная на основе вспененных пенополистирольных гранул, цементного раствора, пемзы дробленной, мелкофракционного керамзита. Такая штукатурка проста в работе, в последствии не выделяет вредностей.

Поскольку на рынке строительных материалов представлено великое разнообразие материалов и изделий для теплоизоляции зданий, выбор сделать весьма непросто. Нужно взвесит много разных за и против, сравнить стоимостные и технические характеристики, спрогнозировать долгосрочные перспективы применения того или иного материала.

Список литературы:

1. Акопян А. К., Косенков А. С., Федюк Р. С. Волокнистые теплоизоляционные материалы в создании энергоэффективных ограждающих конструкций // Инновационные аспекты развития науки и техники. 2021. №7.
2. Давидюк А.Н., Несветаев Г.В. Эффективные материалы и конструкции для решения проблемы энергосбережения зданий // Жилищное строительство. 2010. №3.
3. Жук П.М. Значение материалов для повышения энергоэффективности зданий. // Энергосбережение. 2016. №4.
4. Козлов С. Д., Коридзе В. Г., Бондарь А. Вл., Чайковский А. О. Теплая штукатурка. Утеплитель для стен дома // Бюллетень науки и практики. 2017. №5 (18).